省重點實驗室，精準“狙擊”讓癌細胞無處遁形

　　設計系列納米酶，與光熱治療、光動力治療、免疫治療等結合，用于癌癥、老年病等重大疾病的治療；突破太陽能電池關鍵技術瓶頸，構建高能、低成本、高效率的全新有機太陽能電池體系，將有機太陽能電池效率快速提升至19%以上；創新大氣汞污染檢測、治理及資源化綜合利用的理論方法，構建有色金屬環境治理關鍵技術，實現有色行業綠色可持續發展……

　　今年，中南大學微納材料界面科學湖南省重點實驗室在省級考核中成為“優秀”。近年來，該實驗室開展微納材料界面的基礎研究、材料創制，以及在新能源、環境、精細化工、生物醫藥等應用研究，在微納材料界面的“小世界”里創造出“大奇跡”。

　　給癌細胞“斷糧”，提供癌癥治療新思路

　　相關研究成果顯示，癌癥死亡率呈逐年上升趨勢，在談“癌”色變的今天，如何及時發現癌癥并予以精準“狙擊”？

　　“癌細胞由正常細胞突變而來，我們的免疫系統卻不能對其識別，反而把癌細胞當作‘自己人’，也就無法阻止癌細胞的增殖和擴散。”中南大學教授、微納材料界面科學湖南省重點實驗室主任劉又年告訴記者，傳統的化療藥物會存在偏離靶向的副作用，也就是藥物會“不分敵我”，不僅“殺死”癌細胞，還會“誤殺”健康細胞，而且在手術和放化療中殘留的癌細胞具有更頑強的生長力，一旦具備了合適的環境，它會以更快的速度生長并進入血液而轉移復發。

　　劉又年介紹，癌細胞在快速生長的過程中，需要消耗大量的葡萄糖，實驗室設計了系列納米酶，可以代替天然酶，重建細胞內的代謝平衡。“納米酶會加快癌細胞內的葡萄糖消耗，相當于給癌細胞‘斷糧’，讓癌細胞‘餓死’。與此同時，納米酶能馴化免疫細胞，幫助激活免疫系統主動消滅癌細胞，并抵抗癌細胞的復發侵襲。”

　　借助物理信號，探索癌癥輕癥患者居家治療

　　據了解，納米酶是一種兼具納米材料特性和酶催化功能的納米材料，能夠模擬天然酶，具有高穩定性、低成本、易于制備和修飾等特點，其活性能夠借助光和電等物理信號進行遠程精準控制，曾入選2022年化學領域十大新興技術之一。

　　微納材料界面科學湖南省重點實驗室設計的系列納米酶能與光熱治療、光動力治療、免疫治療等結合，如利用熱釋電納米材料，通過手機遠程控制體內納米酶功能，使腫瘤治療智能化和精準化。

　　“癌細胞一般在42℃左右會被‘燒死'，而正常的人體細胞能夠耐受47℃左右的溫熱環境。”劉又年介紹，目前實驗室正在研發一款家用醫療裝置，針對早期和輕癥的癌癥患者，該裝置可以利用藍牙信號控制納米酶在體內的催化活性，也就是產生熱量“消滅”癌細胞，且藍牙波段沒有副作用，對人體傷害很小。

　　此外，實驗室圍繞生物醫藥及健康，開發新藥和早期診斷試劑。比如構建的自驅動納米馬達，通過自主運動，打掉細菌的“保護傘”，精準靶向給藥，實現了抗菌藥物的遞送，減少細菌的耐藥性；針對血液、尿液等人體體液中的核酸和蛋白質等生物分子，開發了多種快速檢測方法，實現腫瘤、神經退行性疾病和免疫性疾病等重大疾病的早期診斷。

　　多樣化應用，微納材料已取得系列創新性成果

　　2019年，中南大學微納材料界面科學湖南省重點實驗室組建，成立了一支由50余名教師組成的科研團隊，平均年齡約37歲。3年多來，該實驗室在國際頂尖學術期刊上發表論文近200篇，授權國家發明專利50余件，獲省部級科研獎勵共計9項。

　　記者了解到，該實驗室在能源材料、環境材料、催化材料、生物醫用材料等領域取得了系列創新性成果——構建的全新有機太陽能電池體系，使我國在有機太陽能電池材料的設計方面處于世界領先地位；通過對電極的修飾和改性以及電解質的調控，解決了鋅電極腐蝕和正極材料性能衰退等瓶頸，為提升電化學儲能的安全性提供了關鍵技術支撐；創新大氣汞污染檢測，驅動礦產資源高效開發利用，實現有色行業綠色可持續發展；研發系列高分子吸附樹脂和特種離子交換樹脂，用于廢氣、廢水的治理；研發系列多級孔碳基催化劑，實現苯胺類物質的綠色制造等等。

　　在劉又年的辦公室，記者看到墻上貼著兩張課表，一張是新生課安排表，另一張是無機化學課表。“作為高校的科研院所，培養高質量的高層次創新人才是重中之重，青年科技工作者要堅持面向世界科技前沿、面向經濟主戰場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，從實際中發現真問題、解決真問題。”劉又年說，實驗室將繼續圍繞“三高四新”美好藍圖，助力長沙全力建設全球研發中心城市，加快推動實驗室相關科技成果產業化。